芯片产能供不应求，台积电大规模下单光刻机

近半年来，芯片代工几乎进入行业旺季，许多芯片订单超过半年的排队期。芯片代工厂无法消耗如此之多芯片订单，导致产能无法赶上市场消耗，许多企业只能选择自己购买芯片制造设备。

而据TOMSHARDWARE报道，台积电表示其部署的极紫外光(EUV)光刻工具已占全球安装和运行总量的50%左右，这意味着其使用的EUV机器数量超过了业内其他任何一家公司。为了保持领先，台积电已经下单订购了至少13台ASML的Twinscan NXE EUV光刻机，将在2021年全年交付，不过具体的交付和安装时间表尚不清楚。同时，台积电明年的实际需求可能高达16 - 17台EUV光刻机。

在抢购EUV光刻机上，虽然台积电抢占先机，但是台积电也在为光刻机的事情发愁，甚至有报道声称碰过会将一部分M1芯片交给三星代工，主要还是因为台积电5nm产能不足，其实我们所讲述的产能不足，就是一个相对应的概念，要是市场上面的需求量不多的话，那么就不会出现这种供不应求的事情。

不仅仅是苹果、高通等科技巨头都需要用到这种先进的工艺技术，这里面已经不光包含了5nm工艺，就连7nm工艺也是需要用到EUV光刻机的，但是EUV光刻机的数量确实还有限，虽然我们现在说台积电斥巨资购买了55台光刻机，但是这么多台机器还不够满足市场所需吗?

台积电使用ASML的Twinscan NXE EUV光刻机在其N7+以及N5节点上制造芯片，但在未来几个季度，该公司将增加N6(实际上将在2020年第四季度或2021年第一季度进入HVM)以及同样具有EUV层的N5P工艺。台积电对EUV工具的需求正在增加是因为其技术越来越复杂，更多地方需要使用极紫外光刻工具处理。台积电的N7+使用EUV来处理最多4层，以减少制造高度复杂的电路时多图案技术的使用。

根据ASML的官方数据，2018年至2019年，每月产能约4.5万片晶圆(WSPM)，一个EUV层需要一台Twinscan NXE光刻机。随着工具生产效率的提高，WSPM的数量也在增长。如果要为一个准备使用N3或更先进节点制造工艺的GigaFab(产能高于每月10万片)配备设备，台积电在该晶圆厂至少需要40台EUV光刻设备。

ASML最新推出的Twinscan NXE:3400B和NXE:3400C光刻系统价格相当昂贵。早在10月份，ASML就透露，其订单中的4套EUV系统价值5.95亿欧元(约合7.03亿美元)，因此单台设备的成本可能高达1.4875亿欧元(1.7575亿美元)。也就是说，13套EUV设备可能要花费台积电高达22.84亿美元。

但在EUV工具方面，钱并不是唯一的考虑因素。ASML是唯一生产和安装EUV光刻机的公司，它的生产和安装能力相对有限。在对其生产工艺进行调整后，该公司认为可以将单台机器的周期缩减到20周，这样一来，每年的产能将达到45到50套系统。

今年的前三季度，ASML已经出货了23台EUV光刻机，预计全年销售量比2020年原计划的35台少一点。截至目前，ASML已累计出货83台商用EUV光刻机(其中包括2015年第一季度至2020年第三季度销售的NXE:3350B、NXE:3400B和NXE:3400C)。如果台积电官方关于拥有全球已安装和运行Twinscan NXE光刻机中约50%这个说法是正确的，那么目前可能已经拥有30至40台EUV光刻机。

台积电当然不是唯一采购大量EUV光刻机的半导体制造商。三星目前只使用EUV工艺来生产其7LPP和5LPE SoC以及一些DRAM，但随着三星晶圆厂扩大EUVL工艺在生产上的应用，三星半导体也提高了基于EUV工艺的DRAM的生产，最终将不可避免地采购更多的Twinscan NXE光刻机。预计英特尔也将在2022年开始使用其7nm节点生产芯片时，将开始部署EUVL设备，很可能在未来几年成为EUVL设备的主要采用者之一。

未来几年全球对EUV光刻机的需求只会增加，但从目前的情况来看，在未来一段时间内，台积电仍将是这些光刻设备的主要采购者，三星和英特尔将紧随其后。虽然说现在台积电在制造技术上面已经在世界稳居第一，但是台积电还是非常依赖光刻机的，要是在短时间内无法达到生产效率，即便光刻机数量增多也无法解决问题。